《2022年完整word版,CTO下载-机械工程测试技术试题及答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年完整word版,CTO下载-机械工程测试技术试题及答案.docx（30页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 机械工程测试技术基础 课程试题 A一、 填空题（ 20 分,每空 1 分）1. 测试技术是测量和试验技术的统称；工程测量可分为 静态测量 和 动态测量；2. 测量结果与 被测真值 之差称为 测量误差；3. 将电桥接成差动方式习以提高 灵敏度,改善非线性,进行 温度 补偿；4. 为了 补偿 温度变化给应变测量带来的误差,工作应变片与温度补偿应变片应接在相邻 桥臂上；5调幅信号由载波的 幅值 携带信号的信息,而调频信号就由载波的 频率携带信号的信息；6绘制周期信号 x t 的单边频谱图,依据的数学表达式是 傅氏三角级数中的各项系数,而双边频谱图的依
2、据数学表达式是 傅氏复指数级数中的各项系数；27信号的有效值又称为 均方根值,有效值的平方称为 均方值,它描述测试信号的强度 信号的平均功率 ；8确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类,前者频谱特点是 离散的,后者频谱特点是 连续的；9. 为了求取测试装置本身的动态特性,常用的试验方法是 频率响应法 和阶跃响应法；10. 连 续 信 号 x t 与 t t 0 进 行 卷 积 其 结 果 是 ：x t t t 0 x t t 0 ； 其 几 何 意 义 是 把 原 函 数 图 像 平 移 至 0t 位 置处；二、 挑选题（ 20 分,每题 2 分）1直流电桥同一桥臂增加应变片数时,电桥灵敏度
3、将C ；第 1 页,共 17 页A增大 B削减 C.不变 D. 变化不定2调制可以看成是调制信号与载波信号A ；A 相乘 B相加 C相减 D.相除名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3描述周期信号的数学工具是 D ；A相关函数 B拉氏变换 C傅氏变换 D.傅氏级数A）4以下函数表达式中,B 是周期信号；Ax t 5cos10t当t00当t0Bx t 20 eatcos20ttCx t 5sin 20t10cos10tt5时域信号的时间尺度压缩时,就其频带的变化为B ；A频带变窄、幅值增高 B 频带变宽、幅值压低C频带变窄、幅值压低 D 频带
4、变宽、幅值增高6非线性度是表示定度曲线A 的程度；A偏离其拟合直线B接近真值 C 正反行程的不重合7一般来说,测试系统的灵敏度越高,就其测量范畴B ；A越宽 B越窄 C不变8. 以下哪一种敏锐元件不属于 弹性式压力敏锐元件（D）A. 波登管 B膜片C波纹管 D电阻应变片9. 对于单向应力状态的测量,贴应变片时,应变片的方向与主应力方向应当相交成（A.0 B45C90 D3010二阶装置引入合适阻尼的目的是（C）；A使系统不发生共振 B使得读数稳固C获得较好的幅频、相频特性三、简答题（共 30 分）1. 信号分析和处理必需遵循的原就有哪几点？（4 分）第 2 页,共 17 页2. 周期信号的频谱
5、具有哪几个特点？（6 分）3. 现有电阻R 和R ,电感 L 和电容 C,连结成四臂沟通电桥,试画出能满意电桥平稳的正确接桥方法,并写出该电桥的平稳条件；（设鼓励为iu ,输出为u ）；（5 分）名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 4. 在使用电阻应变片时,发觉灵敏度不够,如在工作电桥上增加电阻应变片的数量以提 高灵敏度；试问在半桥上各串联一片的情形下,是否可以提高灵敏度？为什么？（5 分）5. 什么是调制和解调？为什么要调制？（5 分）6. 在机械工程中常见的有哪些参数的测量？（5 分）四、运算题（共 20 分,每道题 10 分）1. 求
6、如下列图三角脉冲信号的频谱；xt A -T/2 0 T/2 t 2.用电阻应变片及双臂电桥悬臂梁的应变；其贴片及组桥方法如下列图；已知图中R 1 R 1R 2 R 2120,上下贴片位置对称,应变片的灵敏度系数k2；应变值10103,电桥供桥电压iu3 V ；试分别求出如图组成桥路时的输出电压uo.五、综合设计题（共10 分）请挑选以下两种测量要求其中的一种,设计试验过程（包括传感器的选用,传感器的安装,信号的传输,信号的分析和处理等内容）,并简述其过程；（1）针对载重卡车载物量进行过磅测量,试设计一测试装置并说明其工作原理；（2）大功率传动轴在长时间的带载运转下可能发生疲惫损坏,为了保证整机
7、安全,防止名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 事故的发生,对轴的扭振进行测量和监控,试设计一测试装置并说明其工作原理；机械工程测试技术基础 课程试题 B一、填空题（ 20 分,每空 1 分）1、由信息与信号的关系可知,信号是信息的（）；2、数字信号是指时间和幅值都具有（）特性的信号；3、为了求取测试装置本身的动态特性,常用的试验方法是（）和（）；4、模似信号是指时间和幅值都具有（）特性的信号；5、正弦信号的自相关函数是一个同频的（）函数；6、直流电桥的平稳条件是（）；7、滤波器的辨论率越高,就测量信号时其响应速度（）
8、；8、带通滤波器的中心频率 F=500HZ,负 3 分贝点的带宽 B=10HZ,就该滤波器的品质因数 Q=（ 50 ）；9、单位频宽上的幅值表示的是（）函数；1将电桥接成差动方式习以提高 灵敏度；,改善非线性, 进行 温度 补偿；2调幅信号由载波的 幅值；携带信号的信息,而调频信号就由载波的 频率 携带信号的信息；3调幅过程在频域相当于 频率搬移 过程,调幅装置实质上是一个 乘法器；4. 测试技术是测量和试验技术的统称；工程测量可分为 静态测量 和动态测量；测量结果与被测真值之差称为测量误差；5确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类,前者频谱特点是离散的,后第 4 页,共 17 页名师归纳总
9、结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 者频谱特点是连续的；6绘制周期信号x t 的单边频谱图,依据的数学表达式是傅氏三角级数中的各项系数傅氏复指数级数中的各项系,而双边频谱图的依据数学表达式是数；7周期信号的傅氏三角级数中的 n 是从 0 到 绽开的；傅氏复指数级数中的 n 是从- 到 绽开的；8周期信号 x t 的傅氏三角级数绽开式中：a 表示 余弦重量的幅值；,b 表示 正弦重量的幅值,a 表示直流重量；9余弦函数只有 实频 谱图,正弦函数只有 虚频 谱图；10 单 位 脉 冲 函 数 t t 0 与 在 0t 点 连 续 的 模 拟 信 号 f
10、t 的 下 列 积 分 ：f t g t t 0 dt f t 0 ；这一性质称为 脉冲采样；二、挑选题（ 20 分,每题 2 分）1为了保证明现极距变化型差动电容传感器的差动工作,传感器的两个电容应当连接成 a ；傅氏级数第 5 页,共 17 页A并联电路 B串联电路 C电桥电路2要使 RC低通滤波器的通带加宽,就RC值应 b ；A. 增加 B削减 C不变3描述非周期信号的数学工具是 c ；A 三角函数 B拉氏变换 C. 傅氏变换 D. 4以下信号中 b 信号的频谱是连续的；Ax t Asinwt1Bsin3wt2Bx t 5sin 30t3sin50 tC.x t eatsin0 t5数字
11、信号的特点是 c ；名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A时间上离散、幅值上连续 B时间、幅值上均离散C时间、幅值上都连续 D时间上连续、幅值上量化6测试装置能检测输入信号的最小变化才能,称为 d ；A. 精度 B灵敏度 C精密度 D. 辨论率7测试装置的脉冲响应函数与它的频率响应函数间的关系是（ b ）；A卷积 B傅氏变换对 C 拉氏变换对 D微分8多种信号之和的频谱是 c ；A. 离散的 B. 连续的 C. 随机的 D. 周期的9二阶装置, 用相频特性中 w 90 0时所对应的频率 w 作为系统的固有频率的估量值,该值与系统阻尼率的大小
12、（ b ）；A有关 B无关 C略有关系 D有很大关系10. 滤波器的上、下截止频率为 f c 2 , f c 1,中心频率 0f ；就它们的关系是 a ；A0f = f c 2 f c 1 B 0f = f c 2 f c 1 C. 0f = f c 2 f c 12 2三、简答题（共 30 分）1. 测量按测量值获得的方法进行分类有哪些？（6）2. 重复性误差和迟滞误差有何区分. （6）43. 什么是不失真测试,不是真测试的条件是什么？（答：4. 下面四个图分别是哪一种滤波器的幅频曲线特性图,并说明各自的工作特点；（4）5. 试表达信号的采样和截断的过程是怎样实现的,结果如何？（5）6. 电
13、器式传感器包括哪几种,各自的工作原理如何？（5）四、运算题（共 20 分,每道题 10 分）名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1.对称方波的波形图如下列图；求傅里叶级数的三角形式绽开,并画出频谱；2. 如 图 所 示 为 两 直 流 电 桥 , 其 中 图 a 称 为 卧 式 桥 , 图 b 称 为 立 式 桥 , 且R 1R 2R 3R 4R ,R 1、R 2为应变片,R 3,R 4为固定电阻； 试求在电阻应变片阻值变化为R 时,两电桥的输出电压表达式并加以比较；五、分析题（ 10 分）在输油管道上, 常装有监测
14、装置用以监测管道的裂损或泄漏,并能确定损伤位置,如图 5-21 所示；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - x2ts=vm/2x1t相关分析油管传感器 2K漏s中0传感器 1R x1x20 m损心处线图521 确定输油管裂损位置名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 机械工程测试技术基础 课程 A 答案一、填空题（ 20 分,每空 1 分）1. 静态测量；动态测量 2. 被测真值；测量误差3. 灵敏度；温度 4. 补偿；相邻5幅值；频率 6傅氏三
15、角级数中的各项系数；傅氏复指数级数中的各项系数；27均方根值；均方值 8离散的；连续的9. 频率响应法；阶跃响应法 10. x t t 0 ；把原函数图像平移至 0t 位置处二、挑选题（ 20 分,每道题 2 分）题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案C A D C B A B D A C 三、简答题（共 30 分）1. 信号分析和处理必需遵循的原就有哪几点？（4 分）答： 各环节的输入量与输出量之间应保持一一对应的关系,并尽量不失真；（2） 尽可能减小或排除各种干扰；（2）2. 周期信号的频谱具有哪几个特点？（6 分）答： 周期信号的频谱是离散的；（2） 每条谱线只显现在基波频率
16、的整倍数上,基波频率是各重量频率的公约数；（2） 各频率重量的谱线高度表示该谐波的幅值或相位角；工程中常见的周期信号,其谐波幅值总的趋势是随谐波次数的增高而减小的；因此,在频谱分析中没必要取那些次数过高的谐波重量； （2）第 9 页,共 17 页3. 现有电阻R 和R ,电感 L 和电容 C,连结成四臂沟通电桥,试画出能满意电桥平稳的正确接桥方法,并写出该电桥的平稳条件；（设鼓励为iu ,输出为u ）；（5 分）答：正确的接桥方法如下列图：（3）名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 电桥的平稳条件是：R R 2jwL1L（2）jwCC4. 有
17、人在使用电阻应变片时,发觉灵敏度不够,于是试图在工作电桥上增加电阻应变片数以提高灵敏度； 试问,在半桥上各串联一片的情形下,（5 分）答：不能提高灵敏度；由于半桥双臂时,其输出电压为：是否可以提高灵敏度？为什么？uo1u iR（2）2RR（2）2R当量桥臂各串联电阻应变片时,其电阻的相对变化量为2 RR即仍旧没有发生变化,故灵敏度不变；要提高灵敏度只能将双臂电桥改为全桥连接；这时uouiR；（1）5 分）R5. 什么是调制和解调？为什么要调制？（答：所谓调制,就是在调制信号（测试信号）的掌握下,使载波信号（工作信号）的某些参数（如幅值、频率、相位）发生变化的过程；（ 2）解调,就是从已调制波中
18、复原出调制信号的过程一般的被测量,如力、位移、应变等,经传感器检测变换后,经常是一些缓变的电信号； （ 1）经过调制后,采纳沟通放大,比直接用直流放大,成效好；另外,调制波抗干扰才能强,也便于传输；（2）6. 在机械工程中常见的有哪些参数的测量？（5 分）答：在机械工程的测试过程中,常见的参数测量有：应力的测量；应变的测量；扭矩的测量、振动信号的测量；声强测量；声发射测量；位移的测量；流量的测量；压力的测量等；（每一种0.5 分）第 10 页,共 17 页名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 四、运算题（共 20 分,每道题 10 分）1.
19、求如下列图三角脉冲信号的频谱；解：一个周期内的表达式为：x t 2Att0tT0（2）（1）n1 osn1（2）T22ATtT2由于x t 为偶函数,所以b n0,n1,2,3LAa 01T/ 2x t dt2T/ 22Atdt4 A1t2T2TT/ 2T0TT2202a n2T/ 2x t cosn0tdt4T/ 22Atcosn0tdt8ATT/ 2T0TT202 2 An 114An1,3,5 Ln2n2 n2,4,6L4A1cos2nt（1）0出此得x t 的三角函数形式傅里叶级数绽开为x t a0n1a ncosn0tb nsinn0tA22n1,3,5 Ln2Tn 次谐波重量的幅值
20、A n2 a n2 b n4A（1）n22n 次谐波重量的相位画出narctanb n（1）第 11 页,共 17 页anx t 的频谱如下列图；名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （2）2.用电阻应变片及双臂电桥悬臂梁的应变试分别求出如图组成桥路时的输出电压uo；其贴片及组桥方法如下列图；已知图中R 1 R 1R 2 R 2120,上下贴片位置对称,应变片的灵敏度系数k2；应变值10103,电桥供桥电压iu3 V ；.解：如图（ b）组桥时的输出电压为（5 ）u oR 1R 1R 1R 2RRRuiR 1Ru i1uiRui1k u i0
21、.03VRR2R 1R 222 R2如图（ c）组桥时的输出电压为u o2R 1RR 1R 1R 1 R 1 R 1R 2RRRu i（5 ） R 1 R 1R 2 R 2 R 2R2ui1 2u i1R Ru i0.03 V4 R2五、分析题（ 10 分）因题型范畴较宽,无确定的参考答案,视同学详细答题情形给分；名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 机械工程测试技术基础 课程 B 答案一、填空题（ 20 分,每空 1 分）1灵敏度；温度 3频率搬移乘法器 5离散的、连续的2幅值；频率 4. 静态测量、动态测量6傅氏
22、三角级数中的各项系数、傅氏复指数级数中的各项系数；8余弦重量的幅值；正弦重量的幅值7;10f t0；脉冲采样9实频；虚频二、挑选题（ 20 分,每道题 2 分）题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案A B C C B D B C B A 三、简答题（共 30 分,每道题 5 分）1. 测量按测量值获得的方法进行分类有哪些？（6 ）（等答：直接测量指无需经过函数关系的运算,直接通过测量仪器得到被测值得测量；精度直接测量和不等精度直接测量）；（2 ）间接测量指在直接测量值的基础上,根据已知函数关系,运算被测量的量值的测量；（2 ）组合测量指将直接测量或间接测量与被测量值之间按已知关系组
23、合成一组方程（函数关系）方法；（ 2 ）2. 重复性误差和迟滞误差有何区分 . （6 ）,通过解方程组得到被测值得答：重复性是指测试装置在输入按同一方向做全量程连续多次变动时,所得特性曲线不一样的程度；一般来说正行程的最大重复性偏差为 R max1,反行程的最大重复性偏差为R max 2,重复性误差取这两个最大偏差中的较大者,再以满量程输出 y fs 的百分数表示；即名师归纳总结 r RR max100%（3 ）第 13 页,共 17 页yfs- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 迟滞是测试装置在正反行程中输入输出曲线的不重合程度；即rHHmax100%,
24、即认为该测试装；yfs式中,Hmax是正反行程间,对于同一输入虽的最大差值；（3 ）3. 什么是不失真测试,不失真测试的条件是什么？（4 ）答：如A0,t0都是 常数 ,假如一个测试装置,就有ytA 0xtt0置实现了 不失真测量 ；（2 ）这说明,输出信号较输入信号,幅值放大了A 倍,时间上滞后了0t ,波形一样；对上式作傅里叶变换,有YA 0ejt0X；所以,如要实现输出波形不失真, 其幅频、相频特性应满意如下条件A A 0常数； t0（2 ）4. 下面四个图分别是哪一种滤波器的幅频曲线特性图,并说明各自的工作特点；（4 ）答：低通滤波器 0 f f 2 之间为通频带,f 2f 的频率成分
25、极大地衰减； （1 ）高通滤波器 f1 f 之间为通频带,f 1f 的频率成分极大地衰减；（1 ）带通滤波器 f 1 f f 2 之间为通频带,其它的频率成分极大地衰减；（1 ）带阻滤波器 f 1 f f 2 之间为阻带频率,其它的频率成分通频带；（1 ）5. 试表达信号的采样和截断的过程是怎样实现的,结果如何？（5 ）答：采样就是对时间历程xt进行等时间距离的信号“ 摘取”,以便于运算机的储备和计第 14 页,共 17 页名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 算分析；（2 ）而由由于运算机只能对有限长的信号进行处理,所以,必需截断过长的信号
26、时间历程 x t 进行截断,即对信号加窗；所加窗宽为 T 的矩形窗函数 w t ,其傅里叶变换 W f 是一个无限带宽的 sinc 函数；（2 ）采纳矩形窗函数 w t 截断采样信号,就是将采样信号 x t s t ,乘以时域有限宽矩形窗函数 w t ；其时域和频域数学描述为x t s t w t X f S f W f （1 ）6. 电器式传感器包括哪几种,各自的工作原理如何？（5 ）答：包括电阻式、电感式、电容式三种；电阻式传感器工作原理：把被测量转换为电阻变化的一种装置；（2 ）电感式传感器工作原理：把被测量如位移转换为电感量变化的一种装置；（ 2 ）电容式传感器工作原理：把被测物理量转
27、换为电容量变化的一种装置；（1 ）四、运算题（共 20 分,每道题 10 分）1.对称方波的波形图如下列图；求傅里叶级数的三角形式绽开,并画出频谱；解：由图可知,它是正负交替的周期信号；其直流重量为：a 00（1）,其脉宽等于周期的一半,即ET 1,（1）将此代入式可得b n0（3）2a ng w 1nw 1 sing 2nw 12Eg sinn；n22因此,对称方波的傅立叶级数三角函数形式为：名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - f t 2E1sinncosnw t2Ecosw t1w t1w tL（2）n235（
28、3）2. 如 图 所 示 为 两 直 流 电 桥 , 其 中 图 a 称 为 卧 式 桥 , 图 b 称 为 立 式 桥 , 且R 1R 2R 3R 4R ,R 1、R 2为应变片,R 3、R 4为固定电阻； 试求在电阻应变片阻第 16 页,共 17 页值变化为R 时,两电桥的输出电压表达式并加以比较；名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 解：图（ a）中,卧式桥的输出电压为u ou bu dR 1R 1R 1R 2u iR 3R 4R 4u iR 0R 0RR 0u iR 0u iR 1R 222 R 02R 0（4）图b中,立式桥的输出电
29、压为u oubu dR 1R 1R 1R 1R 4uiR 2R 2R 2R 2R 3u iR 0RR 0Rui2R 0R2R 0RR2R 0Ru i12R 02uiRui,在忽视了高阶无穷小之后,两电桥的输4R 02 RR2R 0（4）由此可知,当2R2=1时,得uo2R 0R 0出电压是一样的,均为uo1Rui；（1）不同之处是：立式桥由非线性误差,而卧2R式桥没有,所以卧式桥更精确；（1）五、分析题（ 10 分）在输油管道上, 常装有监测装置用以监测管道的裂损或泄漏,并能确定损伤位置,如图 5-21 所示；答题说明 ：漏损处 K,视为向两侧传播声响的声源,在两侧管道上分别放置传感器 1 和传感器 2,由于放传感器的两点距漏损处不等远,就漏油的音响传至两传感器就有时差,在相互关图上Rm处R x 1x 2有最大值,这个m就是时差；由m 就可确定漏损处的位置：x 1x2s1m；R x1 x2max2m式中： s两传感器的中点至漏损处的距离；音响通过管道的传播速度；名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 17 页